Hannover Messe 2018

Cadfem präsentiert neue Simulationslösungen für die Produktentwicklung

| Redakteur: Juliana Pfeiffer

Discovery Live liefert sekundenschnell aussagekräftige Informationen über das physikalische Verhalten von Produktentwürfen.
Discovery Live liefert sekundenschnell aussagekräftige Informationen über das physikalische Verhalten von Produktentwürfen. (Bild: Rossignol / Time Sport International)

Cadfem zeigt auf der diesjährigen Hannover Messe gemeinsam mit Softwarehersteller Ansys und Nvidia-Grafikkarten-Spezialist PNY neue Simulationslösungen für die Produktentwicklung. Zusätzlich demonstriert Cadfem, wie mit einem Digitalen Zwilling die zustandsorientierte Wartung unterstützt wird und sich Additive Fertigungsverfahren mit Simulationen optimieren lassen.

Die Technologie in Ansys Discovery Live nutzt das Prinzip der rechnerischen Simulation – ist aber ohne das Know-how eines Simulationsexperten einsetzbar. Innerhalb weniger Sekunden liefert sie Konstrukteuren und Produktentwicklern aussagekräftige Informationen über die physikalischen Auswirkungen, wenn ein Konzept oder ein Designelement geändert oder auch ganz anders gestaltet wird. An Kundenbeispielen – unter anderem Rennräder von Time Sport / Rossignol – wird der erzielbare Nutzen beim Einsatz von Discovery dargestellt. Ansys Discovery Live bildet zusammen mit Ansys Discovery SpaceClaim (Modellierung) und Ansys Discovery AIM (weitergehende konstruktionsnahe Simulation) die Ansys Discovery Produktfamilie.

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Additive Fertigung: Formfindung und Prozesssimulation

Additive Fertigungsverfahren eröffnen sowohl neue Möglichkeiten als auch neue Herausforderungen. Dabei wird die numerische Simulation bereits oft als unterstützendes Werkzeug eingesetzt. Allseits bekannt sind die Synergien, die der physikgetriebene Bauteilentwurf durch Topologieoptimierung mit den freien Gestaltungsmöglichkeiten der additiven Fertigung aufweist. Neben einer speziell für die additive Fertigung angepassten optimalen Formfindung ist auch die virtuelle Abbildung des Fertigungsprozesses des Produkts essentiell. Nur dadurch ist es möglich, die durch den hohen lokalen Wärmeeintrag während des Schmelzprozesses entstehenden thermischen Spannungen prognostizieren zu können und damit den daraus resultierenden Verzug des Bauteils im Vorfeld zu ermitteln und Fehldrucke zu vermeiden. Auf dem Messestand wird gezeigt, wie mit Ansys Mechanical Additive Process Simulation, Ansys Additive Print und der Ansys Topologie Optimierung diese Aufgaben gemeistert werden können.

Prädiktive Wartung mit dem Digitalen Zwilling

Außerdem zeigt Cadfem wie sich Simulation im Betrieb und einem Digitalen Zwilling eine zustandsorientierte Wartung durchführen lässt. Statt vorbeugender Wartung – dem Austausch von Anlagenteilen nach erfahrungsbasierten oder gemittelten Lastdaten – wird in der prädiktiven Wartung der tatsächlich vorliegende Anlagenzustand zur Bewertung herangezogen. Neben den Kostenvorteilen einer prädiktiven Wartung ergibt sich aus den Felddaten auch ein erheblicher Erkenntnisgewinn. Wenn über die Zeit deutlich wird, dass Anlagen in bestimmen Nutzungsszenarien bestimmte Schwachstellen oder Reserven aufweisen, können daraus Informationen abgeleitet werden, um in der Produktentwicklung eine Anpassung der nächsten Produktgeneration zu erleichtern. An einem realen Beispiel wird gezeigt, wie anhand der im laufenden Betrieb anfallenden Sensordaten ein leistungsfähiges Simulationsmodell gespeist wird, das die relevanten Eigenschaften zur Bewertung der Anlage widerspiegelt. Auf Basis der industriebewährten Numerischen Simulationen von Ansys werden sogenannte Verhaltensmodelle (Reduced Order Models, ROMs) abgeleitet. Dadurch lassen sich extrem schnell berechenbare Modelle generieren, die auch sehr komplexes Produktverhalten zuverlässig abbilden. (jup)

Wie eine neue Simulationssoftware die Physik aller skizzierten Ideen sichtbar macht

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Hannover Messe 2018: Halle 6, Stand H18

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